3 綜放工作面初采期瓦斯治理技術的研究

　　經過對綜放工作面初采期瓦斯涌出情況的考察、分析，并結合礦壓觀測、打鉆測試以及利用相似模擬模型測試研究得出上覆巖石活動規(guī)律。綜放工作面初采期治理瓦斯的關鍵是提高抽放效果，走向高抽巷布置在9號煤層中，距15號煤層60 ｍ左右。采用走向高抽巷末端下降，下傾角度15°～16°，下傾垂距10 ｍ左右，下傾至12號煤層，終端距15號煤層頂板垂距50 ｍ左右，距切巷水平距離7 ｍ。走向高抽巷下傾可提前為6 ｍ左右抽出瓦斯，有效地縮短了初采期影響生產時間。

　　治理綜放面初采期瓦斯最先布置中位和低位兩條高抽巷，需要在回風巷埋一趟管道，并且不能回收，管理不好也易被冒落巖石砸壞。經過研究分析，通過改進為一條偽傾斜高抽巷與上部走向高抽巷末段連通，近距離鄰近層瓦斯不再利用回風埋管，而通過頂板走向高抽巷抽出。

　　綜放工作面采用偽傾斜高抽巷抽放后，工作面風排瓦斯量減少了60％以上，工作面配風降低53％，回風巷瓦斯質量分數(shù)降至0.5％以下，使綜放面初采期瓦斯涌出影響安全生產問題得到了徹底的解決。

4 綜放工作面通風方式研究

　　采用“Ｕ”型通風，部分上鄰近層瓦斯、采空區(qū)浮煤釋放出的瓦斯，從工作面的回風落山角涌出，易造成瓦斯超限。

　　“Ｕ＋Ｌ”型通風布置外錯尾巷，外錯尾巷與回風巷有聯(lián)絡巷相通，存在采空區(qū)漏風，雖然有利于緩解落山角瓦斯超限，但會造成過渡風速區(qū)范圍擴大并向采空區(qū)深部移動，增加了氧化時間，給控制采空區(qū)自然發(fā)火帶來困難。

　　工作面通風方式由“Ｕ十Ｌ”改為“Ｕ十Ｉ”型后，易于控制上鄰近層瓦斯和采空區(qū)浮煤涌出的瓦斯，防止落山角瓦斯超限?！叭龓А狈植嫉倪^渡風速帶范圍縮小，并前移了約20 ｍ，大幅度縮小了氧化帶范圍，減少了氧化時間，“Ｕ＋Ｉ”型通風有利于預防采空區(qū)自然發(fā)火。

5 結語

　?。?）通過理論研究、實驗室模擬試驗和大量現(xiàn)場試驗，掌握了綜放面上覆巖層活動規(guī)律和瓦斯運移規(guī)律，確定了在綜放面上部7～10倍采高范圍，巖層離層充分，瓦斯運移水平連通性好，布置走向高抽巷抽放效果特別明顯，是走向高抽巷合理布置層位。

　?。?）采用三維穩(wěn)定滲流流場數(shù)學模型解算綜放面采空區(qū)風流流動狀態(tài)和瓦斯?jié)舛确植家?guī)律，得出在進入采空區(qū)34 ｍ～70 ｍ范圍存在紊流和層流混合過渡區(qū)，為采空區(qū)埋管抽放采空區(qū)瓦斯提供了理論依據(jù)，并通過試驗確定了最佳的抽放預留管口位置，使采空區(qū)埋管抽放濃度保持在31％左右。

　?。?）試驗和采用中低位后高抽巷以及偽傾斜高抽巷抽放技術治理綜放面初采期瓦斯問題，使綜放面初采期影響生產及安全的瓦斯超限問題得到了徹底解決，其核心技術為高抽巷布置方式和布置層位。

　?。?）結合上覆巖層活動規(guī)律特征，研究試驗成功了在頂板內50 ｍ～60 ｍ位置布置走向高抽巷抽放上鄰近層瓦斯，抽出率達到90％以上，抽放量最大可達到100 ｍ³/ｍｉｎ，有效解決了綜放面正常開采期間回風巷風流瓦斯超限問題。走向高抽巷的瓦斯抽放機理為正向抽放，且主要抽放上鄰近層和圍巖內的解吸瓦斯，對采空區(qū)“三帶”的范圍不構成影響，解決了反向抽放可能引起綜放面采空區(qū)自然發(fā)火問題。

　?。?）高瓦斯易自燃煤層綜放面瓦斯治理技術的研究成果，從根本上解決了綜放工作面瓦斯抽放的難題，并有效地控制了煤層自然發(fā)火。在陽泉礦區(qū)特大瓦斯的條件下，綜放工作面由原來的年產100 ｔ，突破了年產300 ｔ的水平，創(chuàng)造了陽泉綜放開采以來的歷史紀錄，使綜放開采工藝在高瓦斯易自燃煤層實現(xiàn)了高產高效，創(chuàng)造了巨大的經濟和社會效益，具有廣闊的推廣應用前景。